WO1999020435A1 - Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten, insbesondere reinigen, abrasiven abtragen oder abtragen von beschichtungen, graffiti oder sonstigen oberflächlichen verunreinigungen auf teilen, werkstücken oder flächen - Google Patents

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Gerard Pieper
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Definitions

  • Process and device for processing in particular cleaning, abrasive removal or removal of coatings, graffiti or other surface contaminations on parts, workpieces or surfaces
  • the invention relates to a method for processing, in particular cleaning, abra ⁇ ven removal or separation of coatings, graffiti or other surface contaminants on parts, workpieces or surfaces made of stone, concrete, wood, metal, plastic, glass, ceramic or paper, in which an abrasive introduced by gravity from a storage container into a carrier air stream guided within a hose line system formed from supply and discharge lines, requested by means of negative pressure and flung against the surface to be treated in a blasting chamber by a jet lance, from there into the carrier air stream so that it is requested Abrasive is driven in the circuit.
  • the invention also relates to a device for carrying out the process with a container, conically formed at its lower end as a rubble funnel with an outlet opening, for storing a fine and / or large-sized blasting medium which through its gravity reaches the outlet opening of the rubble funnel, welcne is connected to a flexible supply line for transporting the blasting agent into an evacuable unit that generates a vacuum, the part or surface receiving blasting chamber, which in turn is connected to a vacuum discharge line, with an opening m in the blasting chamber leading to the vacuum supply line connected jet lance carrying a nozzle is guided.
  • the invention also relates to the use of sodium bicarbonate, thermoset particles, ashes, crushed fine-grained slag, corundum, quartz, metallic particles, glass beads, vegetable / organic particles or their mixtures for removing paint, sprayed-on paint, graffiti or other soiling.
  • Coatings or other impurities such as deposits etc. on walls are known to be removed by a blasting treatment with a granular abrasive which is hurled against the object to be blasted with excess pressure of about 10 to 300 bar.
  • the blasting agent usually fine-grained sand or metal particles, is transported to the blasting point with a stream of compressed air (see DE 31 27 012 AI, DE 34 13 576 AI, DE 37 38 246 AI, DE 40 03 324 AI, DE 40 14 085 Cl, DE 41 43 113 C; DE 42 01 860 Cl).
  • a solution for the treatment of an upper sheet which consists of a container provided with a debris funnel at the bottom with an outlet for storing an abrasive, a pistol guiding the abrasive onto the surface to be abraded, which is traversed by a channel is at the end of a Drucklu tario is connected, a feed line that connects the outlet of the container with the channel n of the gun at a location downstream of the connection to the compressed air source, an opening in the feed line next to the outlet through which the Atmospheric pressure is in communication with the supply line so that compressed air flowing through the gun channel and over the end of the supply line creates a negative pressure in the supply line that draws air through the opening, thereby drawing abrasive from the outlet and out of the other End of the channel of the gun is thrown onto the surface to be treated.
  • the barrel of the gun is surrounded by a hood that can be placed on the surface to be treated.
  • a return line leads from the hood to the container, to which a vacuum source is also connected, which generates a vacuum above the stored abrasive, which sucks the blasting material thrown onto the surface to be treated from the hood into the container.
  • Vacuum generator in the collecting container complicates the
  • Another disadvantage of this known solution is that the detached paint layers are not separated from the blasting material, i.e. the contaminated blasting material must be discarded and replaced with new one.
  • a sandblasting box for surface treatment of preferably flat material surfaces which has an opening on its front side in which the front end of a sandblasting gun connected to a compressed air source can be inserted, while the rear side of the sandblasting box has a processing window with an elastic sealing strip, which can be placed on the material surface to be processed.
  • the blasting sand is directed onto the surface to be treated by means of compressed air, ie under excess pressure.
  • a household vacuum cleaner is connected to the sandblasting box, which creates a vacuum in the blasting box and extracts the blasting material.
  • the barrel of the blasting gun is through one in the front arranged rubber membrane is guided into the blasting box and is able to perform swiveling movements in order to apply the blasting material to the treatment surface at different angles and distances.
  • the blasting material receives its blasting or kinetic energy from overpressure.
  • two separate circuits are necessary, namely an overpressure circuit in the form of a compressed air flow for conveying the sand to the gun and a vacuum circuit for suctioning off the sand that has emerged from the gun.
  • the effort is accordingly high.
  • the blasting material is contaminated with the detached material after blasting. A separation does not take place, so that even with this known technical teaching, the blasting material must be discarded or worked up separately.
  • the blasting material flow accelerated by the overpressure is extremely high in energy and is not suitable for the detachment of coatings on problematic soft substrates, because regulation of the blasting energy is not possible.
  • DE 36 29 623 AI discloses a device for cleaning surfaces of large-area objects with a granular abrasive, with a jet basket movable parallel to the object surface, in which a jet directed against the surface of the object can be generated via an open side and in which the material surface bouncing abrasive particles with the detached dirt particles are caught and removed.
  • the known device is with a sealed cabin equipped with a viewing window Recording an operator connected in such a way that the device is arranged in the operator's field of vision and forms a movable work unit with the cabin.
  • the blasting chamber is connected via a flexible line to a vacuum chamber, in which separating devices for separating exhaust air, recoverable blasting medium and residues are formed.
  • the recovered blasting media is fed to a centrifugal wheel, the speed of which allows the blasting intensity to be adjusted.
  • a circular mode of operation of the blasting medium is implemented, but here too a circuit for sucking off used blasting medium with negative pressure and a circuit for charging a blasting turbine with a centrifugal wheel are required.
  • the blasting agent receives its kinetic energy from the rotation of the centrifugal wheel, which is very expensive in terms of apparatus and control technology. Such a construction is far too complicated and energetically too complex to remove, for example, graffiti.
  • DE 196 14 555 AI discloses a device and a method for abrasive blasting, in particular sandblasting of workpieces, in particular smaller workpieces, for example in the hobby area on October 30, 1997.
  • the device described in this earlier right consists of a chamber which is essentially airtight on all sides and has at least one, preferably a plurality of closable openings, the chamber evakubaren .st, a container for receiving blasting media, a blasting tube unit which can be inserted into the chamber via one of the closable openings and which has an inlet for the blasting agent, an inlet for air and an outlet opening for the blasting agent, the inlet for the Abrasive can be connected to the abrasive container via a feed line.
  • the blasting tube unit has a tubular main part with an inlet for the blasting agent, an air inlet opening and an outlet opening or nozzle for the blasting agent and the sucked-in air.
  • the air inlet opening is outside the chamber and the air outlet opening is inside the chamber. Due to the vacuum connected to the chamber by means of a commercially available vacuum cleaner, ambient air is sucked in through the air inlet opening, blasting medium is transported from the container through the supply line by the negative pressure prevailing in the chamber, and is directed from the outlet opening of the jet pipe unit into the chamber onto the workpiece to be machined. With the vacuum cleaner, the air and the blasting material is extracted from the chamber and collected by the vacuum cleaner filter.
  • the solution described in DE 196 14 555 AI has the disadvantage that the jet speeds achieved are only sufficient to clean smaller workpieces. This solution is no longer suitable for larger workpieces or surfaces. In addition, the blasting process can only be carried out until the stock of blasting agent in the container has been used up.
  • the blasting material contaminated with impurities is only disposed of in a vacuum cleaner bag. A seperation the blasting material is not contaminated, nor is the blasting material returned to the blasting circuit.
  • the invention has for its object to improve a method and an apparatus of the type mentioned in such a way that the coatings, paint, dirt and deposits on parts or on flat or curved open and / or closed surfaces without overlapping and high-pressure generators are energy-sensitive and dust-free, with or without any noticeable impairment of the surface, with low energy consumption, high flexibility and environmentally friendly recovery and reuse of the blasting medium.
  • This object is achieved in that the acceleration of the blasting agent is generated essentially by the negative pressure applied to the blasting chamber and by increasing the jet speed in an acceleration section by means of diameter reduction from the feed line to the acceleration section.
  • the vacuum in the circuit is set to 50 to 300 mbar
  • the abrasive is metered in in a quantity of 0.01 to 25% based on the air volume flow by gravity and / or vacuum with or without cleaning fluid
  • the abrasive Air mixture accelerated in a straight line before it hit the treatment area without deflection to a jet speed of 20 to 80 m / s, then directed with a rhythmically repetitive movement back and forth over the treatment area under observation or the treatment area in the abrasive-air mixture was set in rotation and / or swiveled
  • the blasting agent-air mixture is sucked off together with the detached dust, dirt or the abrasion by the generated negative pressure and set in rotation in such a way that the blasting agent separates from the dust-blasting agent-air mixture due to its higher mass, collected, possibly dried and the gravitational and / or negative pressure is added to the carrying air volume flow again and the remaining dust-air mixture is subjected to fine cleaning in
  • the blasting medium is accelerated into the straight-line acceleration path within the negative pressure feed line before it enters the blasting lance.
  • the blasting media receive an additional acceleration by reducing the diameter in the feed line to 0.1 to 0.9 times their diameter (dl) over a length of 5 to 50 times the inner diameter (d2) of the reduced diameter Supply.
  • the speed of the blasting media can be increased accordingly before entering the blasting lance and the specific impact energy of the blasting particles when exiting the blasting lance can be extremely varied by changing the diameter ratio d2: dl, the length of the acceleration path and the distance of the front end of the blasting lance from the treatment area adjust sensitively.
  • the method according to the invention it is thus possible to regulate the kinetic energy of the jet particles according to the type, size and nature of the coating and the substrate. It has proven to be particularly advantageous if the beam spacing between the jet lance and the treatment area is approximately 0.1 to 3.0 times the inner diameter of the acceleration path.
  • Blasting media made of sodium bicarbonate, plastic particles, preferably thermoset particles, ash, crushed fine-grained slag, corundum, quartz, metallic particles, glass beads, vegetable / organic particles or their mixtures are particularly well suited for adjusting jet speeds by reducing the diameter.
  • the process according to the invention can be used to coat metal, paint spraying on plastic, lettering on paper, weathering deposits on stone, dirt deposits on concrete, if necessary without removing the substrate or with removing the substrate also rust layers Remove metals abrasively.
  • the abrasiveness of the method according to the invention depends on decisive dimensions from the beam energy transmitted to the beam particles and their type.
  • the method according to the invention is characterized in that the radiation energy can be varied depending on the nature of the surface, the character of the blasting medium and the type of coating to be removed, so that problematic contaminations, for example in the form of overpainting, can be detached from the surface without the surface to destroy or attack significantly.
  • the machining effect of the blasting particles is further improved according to the invention if the blasting media are wetted with conventional cleaning fluids before they are accelerated.
  • a blasting chamber is placed on the surface to be treated in a sealing and displaceable manner, evacuated and the blasting agent-air mixture is moved back and forth across the treatment area.
  • the lifting and moving movement is a pendulum and / or swiveling movement of the blasting agent-air mixture in the blasting chamber in a restricted bending area within a cone with an opening angle of 30 ° to 120 °, preferably 90 °.
  • the displacement movement of the blasting chamber from one treatment surface to another is advantageously carried out when the vacuum is present.
  • the workpieces are additionally rotated or pivoted in the blasting agent / air mixture. This can be done stationary or by moving the blasting chamber.
  • the blasting agent After the blasting agent has hit the eternal treatment surface, it is discharged from the blasting chamber by the negative pressure present, separated from the air flow, cleaned if necessary and returned to the circuit.
  • the carrier air can escape into the environment or, according to a special feature of the method according to the invention, is heated or cooled and returned to the vacuum circuit, provided that the treatment of the treatment area requires a certain temperature. This increases the machining efficiency accordingly.
  • the negative pressure feed line is connected to a straight-line acceleration tube forming an acceleration section, which is arranged upstream of the jet lance and has a diameter reduction compared to the feed line;
  • the vacuum supply line connected to the outlet opening of the debris hopper of the container is provided with a metering device and / or an injector for metering the blasting agent into the circuit;
  • the negative pressure discharge line is connected to at least one further container arranged on the debris funnel of the container, which in turn has a conical debris funnel and is connected to the negative pressure generating unit, the negative pressure discharge line being tangential through the container casing integrates a separator arranged in the head of the container,
  • the vacuum supply line is located downstream a wetting device that can be coupled in and out for wetting the blasting agent with cleaning fluid.
  • the acceleration pipe extends over a length of 5 to 50 times the inner diameter d1 of the negative pressure feed line, the acceleration pipe having an inner diameter d2 which is 0.1 DIS 0.9 times the inner diameter dl of the negative pressure -Delivery amounts.
  • the acceleration tube can also be connected directly to the metering device and / or the injector. It only has to be ensured that there is a straight-line acceleration path of sufficient length, which allows the blasting agent to assume the required blasting speed.
  • the length of the acceleration section can be variable, in which an extendable telescopic tube forms the acceleration tube.
  • the jet lance reaching into the blasting chamber can be pivoted in a cone of approximately 90 ° within the blasting chamber and can be adjusted to different beam spacings.
  • the pivoting movement of the jet lance can also be observed from outside by illumination so that problem areas can also be treated individually.
  • the container for storing the blasting agent is provided with an external ventilation open to the atmosphere h.
  • the blasting chamber is provided with a funnel, which collects the blasting medium that jumps off the treatment surface and ensures that the blasting medium reaches the vacuum discharge line via the suction nozzle.
  • the blasting chamber consists of a blasting bell which is open on one side and has a collecting funnel, the open side of which is arranged sealingly on the treatment surface and, when negative pressure is present, is displaceably placed thereon.
  • an intake plate for sealing a jet surface provided with openings is assigned to the open side of the jet bell.
  • the suction plate is flexible.
  • the suction plate has a cover layer made of closed-cell foam rubber.
  • the open side of the jet bell is placed on the wire mesh and covered with the suction plate.
  • the covering layer of the suction plate lies sealingly on the wire mesh and the bell walls, so that the jet bell is evacuated.
  • the wire mesh is therefore easy and advantageous to treat.
  • the bell walls placed on the treatment surface are included Provide sealing elements that securely seal the interior of the jet bell against the external atmospheric pressure when subjected to negative pressure.
  • the sealing elements preferably consist of closed-cell foam rubber, foils, brushes, rubber lips, filled sealing elements, hoses made of latex, rubber or profile seals, which easily adapt to the unevenness of the surface.
  • the jet bell which can be placed on level treatment surfaces, has walls whose end faces are flat with respect to one another. For problem areas such as corners, edges or curved
  • Treatment surfaces these walls are convex, concave or V-shaped to each other or provided with joints that easily adapt to different surface textures. This makes the use of the device according to the invention particularly effective for corner and edge areas.
  • a closed blasting chamber which is composed of a stationary or movably mounted hood and a collecting funnel attached to the hood and having a suction nozzle, and that a blasting table is arranged in the connection plane between the hood and the funnel.
  • a preferred feature of this type of blasting chamber is the blasting table em rotary table, the drive axis of which is guided in the funnel axis and is connected to a drive attached to the suction nozzle.
  • the jet table is a swivel plate which can be swiveled about an axis lying in the connection plane.
  • a wetting device for the blasting media is integrated into the vacuum supply line downstream of the acceleration section.
  • the acceleration tube and jet lance are designed to be detachable from one another. This has the advantage that acceleration tubes with different lengths and different inner diameters can be used, so that the necessary blasting speeds can be adjusted in a metered manner depending on the type of substrate, the coating and the blasting media.
  • Jet lance and acceleration tube can also be designed in one piece. This is with the advantage connected that the jet lance can be used for the length of the acceleration path and the overall length can be shortened. However, beam lances with different lengths and different internal diameters must be available.
  • the opening of the jet lance facing the treatment surface is provided with a nozzle which can be replaced.
  • a nozzle which can be replaced.
  • different nozzle sizes can be placed on the blasting lance, so that the loading of blasting media in the air flow can be varied accordingly.
  • the jet lance is guided through an opening in the jet bell wall, held there in a sealed manner and pivotably mounted.
  • this can be done by a sealed ball joint arranged in the opening of the blasting chamber wall, as well as by a seal, preferably a seal, flanged onto the front wall of the blasting chamber and surrounding the opening.
  • jet lance is provided with a stop which allows the jet distance of the jet lance opening or jet lance nozzle to be changed from the treatment area.
  • the stop is advantageously arranged to be displaceable and lockable on the jet lance, so that the required jet distance can be set exactly.
  • the blasting chamber is provided with a viewing area, preferably a viewing window, which allows the movement of the
  • the viewing window is either above or below the jet lance.
  • the viewing window made of glass or
  • the entire jet bell can of course consist of transparent impact-resistant plastic, so that a separate viewing window can be omitted.
  • a stationary blasting chamber In the event that a stationary blasting chamber is used, it has a corresponding loading opening which seals off the atmosphere.
  • Suitable vacuum-generating units are wet and / or dry vacuum cleaners, pumps, compressors or blowers which, according to a preferred further feature of the invention, are arranged on the container and are directly connected to it.
  • the container for storing the blasting medium and the container for discharging the blasting medium from the air-dust-blasting medium mixture are expediently separated from one another by the debris funnel of the latter.
  • the opening in the rubble hopper can be closed with a slide, valve or a flap, orifice, screw or cellular wheel sluice arranged in the opening of this rubble hopper in order to pneumatically separate the two containers from one another.
  • the jet medium discharged from the carrier air flow gets into the container for the storage and from there into the vacuum feed line without being blocked by gravity
  • the rubble funnels in both containers have an opening angle of 30 ° to 120 °, preferably 90 °.
  • both containers have a common housing which is only separated by the rubble funnel into the discharge area and the storage area.
  • the outlet connection on the vacuum-generating unit for the exhaust air is connected to a cooling or heating device and this is connected to the vacuum supply line.
  • the method according to the invention is also very easy to carry out because the blasting process can be observed at the treatment site.
  • the addition of the abrasive can be set depending on the coating and the substrate, so that even very thin coatings can be removed without destroying the substrate 5.
  • the device is compact, easy to use and extremely flexible due to the use of commercially available 5 components such as a wet and dry vacuum cleaner.
  • the solution according to the invention better meets the complex requirements for the removal of coatings on different surfaces with high effectiveness, safety, ease of maintenance, clarity and compactness.
  • FIG. 3 shows a section along the line A-A through the jet bell according to FIG. 2,
  • Fig. 4 shows the tangential integration of the
  • Vacuum supply line in the container
  • Fig. 5 is an illustration of the inventive device with the closed
  • FIG. 6 shows an embodiment variant according to FIG. 5 with an additional heating or cooling device for the waste air flow
  • Fig. 7 is a perspective view of the
  • FIG. 1 shows a functional diagram of the method according to the invention for removing a graffiti coating 1 by means of dry blasting agent 2 on a flat wall surface 3.
  • Sodium bicarbonate (baking powder) is used as the blasting agent 2.
  • a commercially available three-stage wet and dry vacuum cleaner 4 generates an air volume flow 5 with an air output of approximately 230 m 3 / h.
  • the suction nozzle 6 of the wet and dry vacuum cleaner 4 is connected to a suction line 7, which integrates via a connection 8 in the middle of the roof 9 of a container 10 and generates a negative pressure of approximately 80 mbar in the latter.
  • the container 10 is placed on the container 11 for storing the blasting medium 2 in a vertical alignment. In both containers 10 and 11, the container bottom is formed by a conical rubble funnel 12 and 13 with an opening angle ⁇ of 90 ° in each case.
  • the container 11 has one open to the outside atmosphere
  • Abrasive 2 can fall into the debris hopper 13 of the container 11 underneath by its gravity.
  • a metering device 18 with a horizontally lying injector 19 is connected in vertical alignment, with the
  • Vacuum feed line 20 is connected.
  • the blasting agent 2 falls due to its gravity through the metering device 18 into the injector 19 and is by the adjacent one Vacuum additionally sucked in and flows together with the air flow volume as air-blasting agent mixture in the flexible vacuum feed line 20 to a rigid, straight-line acceleration pipe 21.
  • the amount of blasting agent added by gravity and vacuum is 0.013% of the air volume flow.
  • the acceleration tube 21 has an inside diameter d2 of 20 mm
  • the vacuum feed line 20 has an inside diameter dl of 32 mm, so that the cross-section of the vacuum feed line 20 to the acceleration tube 21 is reduced.
  • the diameter ratio d2: dl is 0.625 for the example chosen here.
  • the acceleration tube 21 forms an acceleration path L, in which the jet particles of the blasting medium 2 are accelerated to a jet speed of approximately 60 m / s.
  • the acceleration path L has a length of 60 cm for this application.
  • the acceleration tube 21 is detachably connected to a jet lance 22.
  • the blasting lance 22 carries at its opening 23 facing the treatment surface a nozzle 24 through which the blasting agent / air mixture is directed onto the treatment surface.
  • the jet lance 22 leads into a bell chamber 25 designed as a bell, which seals off the treatment area on the wall from the atmosphere.
  • the blasting chamber 25 there is accordingly a corresponding negative pressure which is sufficient for the puncturing chamber 25 to be sucked in with its walls 26 on the treatment surface.
  • the blasting chamber 25 has a funnel-like suction nozzle 27, on which a flexible vacuum Derivation 28 is connected.
  • the vacuum discharge line 28 leads back into the container 10 and binds into it. This closes the cycle.
  • the blasting agent-air mixture is requested by the vacuum supply line 20, accelerated in the acceleration path L to such an extent that the blasting particles receive sufficient energy for the gentle detachment of the coating, then flows through the blasting lance 22 and is thrown through the nozzle 24 in a targeted manner onto the treatment area .
  • the blasting agent-air mixture mixed with dust and detached coating particles then flows back through the vacuum discharge line 28 into the container 10, and is sucked there tangentially along the container shell 29 into the separator 48 of the container 10.
  • the loaded contaminated blasting agent-air mixture is thereby set in rotation. Since the blasting particles of the blasting medium have a much higher mass and thus have higher energy, the blasting particles fall down on the inner container casing 29 and into the debris funnel 12 and collect there.
  • both lines are short-circuited by bypassing the blasting chamber 25 by a line 30.
  • line 30 is provided with shut-off valves 31 at its formation points. 2 shows a section through the steel chamber 25.
  • the bell-shaped chamber 25 b3 is made of an impact-resistant plastic, for example polyamide.
  • sealing elements 39 made of closed-cell foam, which press tightly against the wall when a negative pressure is applied, so that a corresponding negative pressure is established in the interior 32 of the blasting chamber 25.
  • An opening 34 is made in the front wall 33 of the steel chamber 25, through which the jet lance 22 with the nozzle 24 attached is guided in a sealed manner.
  • the jet lance 22 is enclosed by a seal 35, which in turn encloses the front wall 33 delimiting the opening 34.
  • the seal 35 is so elastic that the jet lance 22 together with the acceleration tube 21 can be given a limited conical pendulum movement within the interior 32 of the jet bell 25 without breaking the vacuum in the interior of the jet bell 25 (see FIG. 3).
  • the opening angle ⁇ of the cone is approximately 90 °.
  • the back and forth movement of the jet lance 22 within the jet bell 25 can be observed through an inspection window 36.
  • the viewing window 36 is located above the passage opening 34 of the blasting lance 22 in the front wall 33 of the blasting chamber 25 and is made of glass.
  • a ventilation valve 37 is arranged in the wall 26, through which the blasting chamber 25 can be aerated when the supply line 20 and the discharge line 28 are short-circuited.
  • a stop 38 is pushed onto the jet lance 22 and locked, with which the distance a of the jet lance 22 including the nozzle 24 from the treatment area can be adjusted.
  • the beam spacing a can thus be set precisely.
  • FIG. 4 shows the tangential integration of the vacuum derivation 28 into the interior of the container 10.
  • the acceleration tube 21 and the jet lance 22 are formed in one piece.
  • the blasting chamber 25 is mounted on a table 40 and consists of a hemispherical hood 41 and a collecting funnel 42 attached to the hood 41.
  • the drive axis CC of the beam table 43 is guided in the funnel axis DD, passes through the collecting funnel 42 and is connected on the outside on the collecting funnel to a drive 44, for example an electric motor.
  • On the collecting funnel 42 is perpendicular to the funnel axis DD em suction 45, to which the vacuum drain 28 is connected.
  • the vacuum discharge line 28 is connected to the unit 4, which is attached to the head of the container 10.
  • a wetting device 46 which gives a cleaning fluid to the blasting agent, is integrated into the underpressure feed line 20 in front of the acceleration pipe 21 downstream.
  • 6 shows a further stationary variant of the device according to the invention.
  • the blasting chamber 25 here has a pivotable blasting table 43, the pivot axis of which is located in the connection plane BB.
  • the jet table is driven by a drive 44 arranged in the collecting funnel 42, which converts the rotary movement of the motor into a pendulum movement.
  • the exhaust air of the unit 4 is returned via a heating or cooling device 47 to the vacuum supply line 20.
  • FIG. 7 shows a flexible suction plate 49, which covers a surface 51 (wire mesh) provided with openings 52 opposite the jet bell 25.
  • the suction plate 49 is provided with a sealing layer 50 which seals against the walls of the jet bell due to the negative pressure applied in the jet bell 25. Blasting media can then be applied to the wire mesh without any problems.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Reinigen, abrasiven Abtragen oder Abtrennen von Beschichtungen (1), Graffiti oder sonstigen oberflächlichen Verunreinigungen auf Teilen, Werkstücken oder Flächen (3). Ein Strahlmittel (2) wird durch Schwerkraft aus einem Bevorratungsbehälter (11) in einen innerhalb eines aus Zu- und Ableitungen gebildeten Schlauchleitungssystems geführten Tragluftstrom (5) eingebracht, mittels Unterdruck durch diesen befördert, gegen die zu behandelnde Fläche (3) in einer Strahlkammer (25) durch eine Strahllanze (22) geschleudert, von dort in den Tragluftstrom (5) so zurückbefördert, daß das Strahlmittel (2) im Kreislauf gefahren wird. Die Beschleunigung des Strahlmittels wird im wesentlichen durch an der Strahlkammer (25) anliegenden Unterdruck und durch Erhöhung der Strahlgeschwindigkeit in einer Beschleunigungsstrecke (L) mittels Durchmesserverringerung von der Zuleitung auf die Beschleunigungsstrecke (L) erzeugt. Die Unterdruck-Zuleitung (20) ist mit einem, eine Beschleunigungsstrecke (L) bildenden geradlinig verlaufenden Beschleunigungsrohr (21) verbunden, das der Strahllanze (22) vorgeordnet ist und das gegenüber der Zuleitung eine Durchmesserverringerung aufweist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Reinigen, abrasiven Abtragen oder Abtragen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächlichen Verunreinigungen auf Teilen, Werkstucken oder Flachen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten, insbesondere Reinigen, abraπven Abtragen oder Abtrennen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächlichen Verunreinigungen auf Teilen, Werkstucken oder Flachen aus Stein, Beton, Holz, Metall, Kunststoff, Glas, Keramik oder Papier, bei dem ein Strahlmittel durch Schwerkraft aus einem Bevorratungsbehalter in einen innerhalb eines aus Zu- und Ableitungen gebildeten Schlauchleitungssystems geführten Tragluftstrom eingebracht, mittels Unterdruck durch diesen befordert und gegen die zu behandelnde Flache in einer Strahlkammer durch eine Strahllanze geschleudert, von dort in den Tragluftstrom so zuruckbefordert wird, daß das Strahlmittel im Kreislauf gefahren wird. Die Erfindurg betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchfuhrung αes Verfahrens mit einem an seinem unteren Ende konisch als Schutt-Trichter mit Auslaufoffnung ausgebildeten Behalter für die Bevorratung eines fein- und/oder grookormgen Strahlmittels, das durch seine Schwerkaft in die Auslaßoffnung des Schutt-Trichters gelangt, welcne an eine flexible Zuleitung zum Transport des Strahlmittels in eine mit einem Unterdruck erzeugenden Aggregat evakuierbare, die Teile oder Flachen aufnehmende Strahlkammer angeschlossen ist, die ihrerseits mit einer Unterdruck-Ableitung verbunden ist, wobei durch eine Öffnung m der Strahlkammer eine an die Unterdruck- Zuleitung angeschlossene, eine Düse tragende Strahllanze gefuhrt ist.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung von Natπumhydrogencarbonat, Duroplastteilchen, Asche, zerkleinerte feinkornige Schlacke, Korund, Quarz, metallische Teilchen, Glasperlen, pflanzliche/organische Teilchen oder deren Gemische zur Entfernung von Bemalungen, Farbaufspruhungen, Graffiti oder sonstigen Verschmutzungen .
Beschichtungen oder sonstige Verunreinigungen wie Ablagerungen usw. auf Wanden werden bekanntlich durch eine Strahlbehandlung mit einem kornigen Strahlmittel entfernt, das mit Überdruck von etwa 10 bis 300 bar gegen den zu strahlenden Gegenstand geschleudert wird. Das Strahlmittel, meistens feinkorniger Sand oder Metallteilchen, wird mit einem Druckluftstrom zu der Strahlstelle transportiert (siehe DE 31 27 012 AI, DE 34 13 576 AI, DE 37 38 246 AI, DE 40 03 324 AI, DE 40 14 085 Cl, DE 41 43 113 C; DE 42 01 860 Cl) . Aus der DE-OS 29 16 131 ist eine Losung zur Behandlung einer Oberflacne bekannt, die aus einem mit einem Schutt- Trichter unterends versehenen Behalter mit Auslaß zur Bevorratung eines Schleifmittels, einer das Schleifmittel auf die abzuschleifende Oberflache lenkende Pistole, die von einem Kanal durchzogen ist, an dessen Ende eine Drucklu tquelle angeschlossen ist, einer Zuleitung, die den Auslaß des Behalters mit dem Kanal n der Pistole an einer Stelle stromabwärts von der Verbindung mit der Druckluftquelle verbindet, eine in der Zuleitung nächst dem Auslaß angebrachte Öffnung, durch die der Atmospharendruck mit der Zuleitung in Verbindung steht, so daß Druckluft, die durch den Kanal der Pistole und über das Ende der Zuleitung strömt, in der Zuleitung einen Unterdruck erzeugt, der Luft durch die Öffnung ansaugt, wodurch Schleifmittel aus dem Auslaß abgezogen und aus dem anderen Ende des Kanals der Pistole auf die zu behandelnde Oberflache geschleudert wird. Der Lauf der Pistole ist von einer Haube umgeben, die auf die zu behandelnde Flache aufsetzbar ist. Von der Haube fuhrt eine Ruckleitung zum Behalter, an dem außerdem eine Vakuumquelle angeschlossen ist, die über dem bevorrateten Schleifmittel einen Unterdruck erzeugt, der das auf die behandelnde Flache geschleuderte Strahlgut aus der Haube in den Behalter saugt.
Mit dieser bekannten Losung werden zwei Kreislaufe realisiert, ein Unterdruckkreislauf zum Absaugen von gebrauchtem Strahlgut und ein Uberdruckkreislauf, der das Strahlgut auf die notwendige Strahlgeschwmdigkeit beschleunigt, wobei die Zudosierung des Strahlgutes in den Uberdruckstrom mit durch den Überdruck erzeugten Unterdruck durchgeführt wird. Beide Kreisläufe sind voneinander durch das im Behalter bevorratete Strahlgut als Druckbarriere getrennt. Letztendlich arbeitet auch dieser bekannte Stand der
Tecnnik zur Erzeuσung der notwendigen Strahlgutgeschwindigkeiten mit einem Überdruck, der an die
Strahlpistole herangeführt werden muß und energetisch aufwendig bleibt. Der zusatzlich notwendige
Unterdruckerzeuger im Sammelbehalter verkompliziert die
Losung außerdem. Bedingt durch den zum Teil erheblichen Überdruck erhalten die Strahlmittel eine hohe Auftreffenergie, die bei empfindlichem Untergrund, beispielsweise Kunststoffflachen zu einer Beeinträchtigung oder sogar zur Zerstörung fuhren können. Eine feinfühlige Ablösung ohne Beeinträchtigung des Untergrundes ist nicht möglich.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Losung besteht darin, daß eine Abtrennung der abgelösten Lackschichten vom Strahlgut nicht erfolgt, d.h. das kontaminierte Strahlgut muß verworfen und durch neues ersetzt werden.
Aus der DE-OS 44 07 956 ist ein Sandstrahlkasten zur Oberflachenbehandlung von vorzugsweise flachen Materialoberflachen bekannt, der auf seiner vorderen Seite eine Öffnung aufweist, in welchem das vordere Ende einer an einer Druckluftquelle angeschlossenen Sandstrahlpistole einfuhrbar ist, wahrend die hintere Seite des Sandstrahlkastens ein Bearbeitungsfenster mit einer elastischen Abdichtleiste aufweist, welche auf die zu bearbeitende Materialoberflache aufsetzbar ist. Der Strahlsand wird mittels Druckluft, d.h. unter Überdruck auf die zu behandelnde Flache geleitet. An den Sandstrahlkasten ist ein Haushaltsstaubsauger angeschlossen, der im Strahlkasten einen Unterdruck erzeugt und das Strahlgut absaugt. Der Lauf der Strahlpistole ist durch eine in der vorderen Seite angeordnete Gummimembran in den Strahlkasten gefuhrt und ist in der Lage Schwenkbewegungen auszufuhren, um das Strahlgut unter verschiedenen Winkeln und Entfernungen auf die Behandlungsfläche aufzubringen.
Auch bei dieser bekannten Losung erhalt das Strahlgut seine Strahl- bzw. Bewegungsenergie durch Überdruck. Es sind wiederum zwei getrennte Kreislaufe, und zwar ein Uberdruckkreislauf in Form eines Druckluftstromes zur Forderung des Sandes zur Pistole und ein Unterdruckkreislauf zur Absaugung des aus der Pistole ausgetretenen Sandes, notwendig. Der Aufwand ist dementsprechend hoch.
Das Strahlgut ist nach dem Strahlen mit dem abgelösten Material kontaminiert. Eine Trennung erfolgt nicht, so daß auch bei dieser bekannten technischen Lehre das Strahlgut verworfen werden oder gesondert aufgearbeitet werden muß. Der durch den Überdruck beschleunigte Strahlgutstrom ist äußerst energiereich und für die Ablösung von Beschichtungen auf problembehafteten weichen Untergründen nicht geeignet, weil keine Regulierung der Strahlenergie möglich ist.
Die DE 36 29 623 AI offenbart eine Einrichtung zum Reinigen von Oberflächen großflächiger Objekte mit einem kornigen Strahlmittel, mit einem parallel zur Objektoberflache bewegbaren Strahlkorb, bei dem über eine offene Seite ein gegen die Oberflache des Objektes gerichteter Strahl erzeugbar ist und bei dem von der Werkstoffoberflache abprallende Strahlmittelteilchen mit den abgelösten Schmutzteilchen aufgefangen und abgeführt werden. Die bekannte Einrichtung ist mit einer abgedichteten, mit Sichtfenster ausgestatteten Kabine zur Aufnahme einer Bedienungsperson derart verbunden, daß die Einrichtung im Sichtbereich der Bedienungsperson angeordnet ist und mit der Kabine eine bewegliche Arbeitseinheit bildet. Der Strahlraum steht über eine flexible Leitung mit einem Unterdruckraum m Verbindung, in dem Trenneinrichtungen zur Trennung von Abluft, wiedergewinnbarem Strahlmittel und Ruckstanden ausgebildet sind. Das ruckgewonnene Strahlmittel wird einem Schleuderrad zugeführt, durch dessen Drehzahl die Strahlmtensitat einstellbar ist. Bei diesem bekannten Stand der Technik ist zwar eine Kreislauffahrweise des Strahlmittels realisiert, jedoch sind auch hier ein Kreislauf um verbrauchtes Strahlmittel mit Unterdruck abzusaugen und ein Kreislauf für die Beschickung einer Strahlturbine mit Schleuderrad erforderlich. Das Strahlmittel erhalt seine Bewegungsenergie durch die Drehung des Schleuderrades, was apparate- und steuerungstechnisch sehr aufwendig ist. Für die Entfernung von beispielsweise Graffiti ist eine derartige Konstruktion viel zu kompliziert und energetisch zu aufwendig.
Außerdem wurde mit der DE 196 14 555 AI eine Vorrichtung und ein Verfahren zum abrasiven Strahlen, insbesondere Sandstrahlen von WerkstucKen, insbesondere kleineren Werkstucken, beispielsweise im Hobbybereich am 30.10.1997 bekannt.
Die in diesem alteren Recht beschriebene Vorrichtung besteht aus einer allseitig im wesentlichen luftdicht geschlossenen Kammer mit mindestens einer, vorzugsweise mehreren verschließbaren Offnungen, wobei die Kammer evakuierbar .st, einem Behalter zur Aufnahme von Strahlmittel, einer Strahlrohremheit, die über eine der verschließbaren Offnungen in die Kammer einfuhrbar ist und die einen Zulεß für das Strahlmittel, einen Zulaß für Luft und eine Austrittsoffnung für das Strahlmittel aufweist, wobei der Zulaß für das Strahlmittel über eine Zufuhrleitung mit dem Strahlmittelbehalter verbindbar ist. Die Strahlrohremheit weist einen rohrformigen Hauptteil mit einem Einlaß für das Strahlmittel, eine Lufteinlaßoffrung und eine Austπttsoffnung bzw. Düse für das Strahlmittel und die angesaugte Luft auf. Nach Einfuhrung der Strahlrohremheit durch eine der Offnungen n der Kammer befindet sich die Lufteinlaßoffnung außerhalb der Kammer und die Luftaustπttsoffnung innerhalb der Kammer. Durch den an der Kammer mittels eines handelsüblichen angeschlossenen Staubsaugers wird durch die Lufteinlaßoffnung Umgebungsluft angesaugt, durch den in Kammer herrschenden Unterdruck Strahlmittel aus dem Behalter durch die Zufuhrleitung transportiert und aus der Austrittsoffnung der Strahlrohremheit in die Kammer auf das zu bearbeitende Werkstuck gelenkt. Mit dem Staubsauger wird die Luft und das Strahlgut aus der Kammer abgesaugt und vom Staubsaugerfllter aufgefangen. Die in der DE 196 14 555 AI beschriebene Losung hat den Nachteil, daß die erreichten Strahlgeschw digkeiten nur ausreichen, um kleinere Werkstucke zu säubern. Für größere Werkstucke bzw. Flachen ist diese Losung nicht mehr geeignet. Außerdem kann der Strahlprozeß nur solange durchgeführt werden bis der Vorrat an Strahlmittel im Behalter aufgebraucht ist.
Das mit Verunreinigungen Kontaminierte Strahlgut wird lediglich in aie Staubsaugertute entsorgt. Eine Trennung des Strahlgutes von den Kontaminationen erfolgt nicht, ebenso keine Rückführung des Strahlgutes in den Strahlkreislauf.
Für eine großflächige Strahlbehandlung von beispielsweise mit Graffiti-Bespruhungen verunreinigte Flachen ist diese vorgeschlagene Losung nicht geeignet. Dies trifft auch für größere Teile bzw. Werkstucke zu.
Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Beschichtungen, Bemalungen, Schmutz und Ablagerungen auf Teilen oder auf ebenen oder gekrümmten offenen und/oder geschlossenen Flachen ohne Über- und Hochdruckerzeuger energetisch feinfühlig und staubfrei mit oder ohne nennenswerte Beeinträchtigung des Untergrundes bei geringem Energieeinsatz, hoher Flexibilität und umweltgerechter Zuruckgewmnung und Wiederverwendung des Strahlmittels ablösbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Beschleunigung des Strahlmittels im wesentlichen durch den an der Strahlkammer anliegenden Unterdruck und durch Erhöhung der Strahlgeschwindigkeit in einer Beschleunigungsstrecke mittels Durchmesserverringerung von der Zuleitung auf die Beschleunigungsstrecke erzeugt wird.
In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Unterdruck im Kreislauf auf 50 bis 300 mbar eingestellt, das Strahlmittel in einer auf den Tragluftvolumenstrom bezogenen Menge von 0,01 bis 25% durch Schwerkraft und/oder Unterdruck mit oder ohne Reinigungsflussigkeit zudosiert, das Strahlmittel- Luftgemisch vor seinem Auftreffen auf die Behandlungsflache ohne Umlenkung auf eine Strahlgeschwmdigkeit von 20 bis 80 m/s geradlinig beschleunigt, sodann mit einer sich rhythmisch wiederholenden Hm- und Herbewegung über die Behandlungsflache unter Beobachtung gerichtet oder die Behandlungsflache im Strahlmittel-Luftgemisch in Rotation versetzt und/oder verschwenkt, das Strahlmittel- Luftgemisch zusammen mit dem abgelösten Staub, Schmutz oder den Abtragungen durch den erzeugten Unterdruck abgesaugt und derart in Rotation versetzt, daß das Strahlmittel auf Grund seiner höheren Masse aus dem Staub- Strahlmittel-Luftgemisch ausscheidet, gesammelt, ggf- getrocknet und durch Schwerkraft und/oder Unterdruck dem Tragluftvolumenstrom erneut zudosiert wird und das verbleibende Staub-Luftgemisch einer Feinreinigung im Naß- und/oder Trockensauger unterworfen wird, und daß Frischluft und/oder wahlweise die abgetrennte Luft alsdann gekühlt oder aufgeheizt dem Kreislauf erbeut zugeführt
In einem weiteren bevorzugten Merkmal wird die Beschleunigung der Strahlmittel in die geradlinig verlaufende Beschleunigungsstrecke innerhalb der Unterdruck-Zuleitung durchgeführt, bevor diese m d e Strahllanze eintreten.
Die Strahlmittel erhalten bei konstantem Volumenstrom nach einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens eine zusätzliche Beschleunigung durch eine Durchmesserverringerung in der Zuleitung auf das 0,1 bis 0,9fache ihres Durchmessers (dl) über eine Lange des 5 bis 50fachen Innendurchmessers (d2) der durchmesserverringerten Zuleitung. Die Geschwindigkeit der Strahlmittel laßt sich dadurch vor Eintritt in αie Strahllanze entsprechend erhohen und die spezifische Auftreffenergie der Strahlteilchen bei Austritt aus der Strahllanze durch die Veränderung des Durchmesserverhaltnisses d2:dl, der Lange der Beschleunigungsstrecke und des Abstandes des vorderen Endes der Strahllanze von der Behandlungsflache äußerst feinfühlig einstellen.
Mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren wird es damit möglich, die Bewegungsenergie der Strahlteilchen nach Art, Große und Beschaffenheit der Beschichtung und des Untergrundes zu regeln. Von besonderem Vorteil hat sich erwiesen, wenn der Strahlabstand von Strahllanze und Behandlungsflache etwa das 0,1 bis 3,0fache des Innendurchmessers der Beschleunigungstrecke betragt.
Strahlmittel aus Natriumhydrogencarbonat , Kunststoffteilchen, vorzugsweise Duroplastteilchen, Asche, zerkleinerte feinkörnige Schlacke, Korund, Quarz, metallische Teilchen, Glasperlen, pflanzliche/organische Teilchen oder deren Gemische sind besonders gut geeignet für eine Einstellung von Strahlgeschwmdigkeiten durch eine Durchmesserverringerung.
Je nach Art der Strahlteilchen und der erteilten Strahlgeschwmdigkeit lassen sich mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren Beschichtungen auf Metall, Farbaufspruhungen auf Kunststoff, Beschriftungen auf Papier, Verwitterungsablagerungen auf Stein, Schmutzablagerungen auf Beton, wenn notwendig ohne Abtrag des Untergrundes oder aber mit Abtrag des Untergrundes auch Rostschichten von Metallen abrasiv entfernen. Die Abrasivitat des erfmdungsgemaßen Verfahrens hangt im entscheidenden Maße von der auf die Strahlteilchen übertragenden Strahlenergie und deren Art ab.
Das erfmdungsgemaße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Strahlenergie in Abhängigkeit der Untergrundbeschaffenheit, des Charakters des Strahlmittels und der Art der zu entfernenden Beschichtung variierbar ist, so daß auch problembehaftete Verschmutzungen, beispielsweise in Form von Ubermalungen vom Untergrund gelost werden können, ohne den Untergrund zu zerstören oder nennenswert anzugreifen. Die Bearbeitungswirkung der Strahlteilchen wird erfmdungsgemaß weiter verbessert, wenn die Strahlmittel vor ihrer Beschleunigung mit üblichen Re igungsflussigkeiten benetzt werden.
Vor allem bei Graffiti-Verschmutzungen von größeren Flachen wird eine Strahlkammer auf den zu bearbeitenden Untergrund dichtend und verschiebbar aufgesetzt, evakuiert und das Strahlmittel-Luftgemisch über die Behandlungsflache hm- und herbewegt.
Bei der Hm- und Herbewegung handelt es sich um eine Pendel- und/oder Schwenkbewegung des Strahlmittel- Luftgemisches in der Strahlkammer in einem eingeschränkten Wmkelbereich innerhalb eines Kegels mit einem Offnungsw kel von 30° bis 120°, vorzugsweise 90°. Die Verschiebebewegung der Strahlkammer von einer Behandlungsflache zu einer anderen wird vorteilhafterweise bei anliegendem Unterdruck durchgeführt. Natürlich ist es auch möglich, ohne die Erfindung zu verlassen, die Verschiebebewegung der Strahlkammer bei kurzgeschlossenem Kreislauf unter Atmosparendrαck durchzufuhren. Für den Fall, daß Werkstücke nach dem erfmdungsgemaßen Verfahren von Ablagerungen bzw. Rost zu bearbeiten sind, werden die Werkstucke zusätzlich im Strahlmittel- Luftgemisch in Rotation versetzt oder verschwenkt. Dies kann stationär oder auch durch Verfahren der Strahlkammer erfolgen .
Nachdem das Strahlmittel auf die eweilige Behandlungsflache aufgeschlagen ist, wird es durch den anliegenden Unterdruck aus der Strahlkammer ausgeschleust, vom Luftstrom separiert, ggf. gereinigt und in den Kreislauf zurückgeführt. Die Tragerluft kann in die Umgebung entweichen oder wird nach einem besonderen Merkmal des erfmdungsgemaßen Verfahrens erhitzt oder gekühlt in den Unterdruck-Kreislauf zurückgeführt, sofern die Bearbeitung der Behandlungsflache eine bestimmte Temperatur erforderlich macht. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Bearbeitung entsprechend.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal des erfmdungsgemaßen Verfahrens wird eine Luftleistung von etwa 150 bis 400 m3/h, vorzugsweise 230 m3/h, durch einen
Naß- und/oder Trockensauger oder eine Pumpe oder einen Verdichter oder ein Geblase erzeugt.
Von besonderen Vorteil für die Durchfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfahrens ist es, daß handelsübliche Aggregate ohne Änderungen eingesetzt werden können. Je nach geforderter Luftleistung sind diese ein- oder mehrstufig ausgelegt. Besonders gute Bearbeitungseffekte in der Entfernung von beispielsweise dünnen Bemalungen auf Blechflachen werden erzielt, wenn dem Tragluftvolumenstrom 0,013% Strahlmittel zudosiert wird.
Gelost wird die erfmdungsgemaße Aufgabe weiterhin durch eine Vorrichtung mit folgenden Merkmalen:
a) die Unterdruck-Zuleitung ist mit einem, eine Beschleunigungsstrecke bildenden geradlinig verlaufenden Beschleunigungsrohr verbunden, das der Strahllanze vorgeordnet ist und gegenüber der Zuleitung eine Durchmesserverringerung aufweist ;
b) die an die Auslaßoffnung des Schutt-Trichters des Behalters angeschlossene Unterdruck-Zuleitung ist mit einer Dosiereinrichtung und/oder einem Injektor für die Dosierung des Strahlmittels in den Kreislauf versehen;
c) die Unterdruck-Ableitung ist mit mindestens einem auf dem Schutt-Trichter des Behalters angeordneten weiteren Behälter verbunden, der seinerseits einen konisch ausgebildeten Schutt- Trichter aufweist und mit dem unterdruckerzeugenden Aggregat in Verbindung steht, wobei die Unterdruck- Ableitung tangential durch den Behaltermantel in einen im Kopf des Behalters angeordneten Abscheider einbindet,
d) m die Unterdruck-Zuleitung ist stromabwärts gelegen eine ein- und auskoppelbare Benetzungsemrichtung für die Benetzung des Strahlmittels mit Remigungsflussigkeit eingebunden. Das Beschleu'-igungsrohr erstreckt sich in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung über eine Lange des 5 bis 50fachen Innenαurchmessers dl der Unterdruck-Zuleitung, wobei das Beschleunigungsrohr einen Innendurchmesser d2 aufweist, der das 0,1 DIS 0,9fache des Innendurchmessers dl der Unterdruck-Zuleitung betragt.
Das Beschleunigungsrohr kann jedoch auch nach einer bevorzugten weiteren Ausfuhrungsform direkt an die Dosiereinrichtung und/oder den Injektor angeschlossen sein. Es muß lediglich gewährleistet bleiben, daß eine geradlinige Beschleunigungsstrecke von ausreichender Lange vorhanden ist, die es dem Strahlmittel erlaubt, die erforderliche Strahlgeschwmdigkeit anzunehmen.
Die Lange der Beschleunigungsstrecke kann variabel ausgeführt sein, in dem em ausziehbares Teleskoprohr das Beschleunigungsrohr bildet.
Die in die Strahlkammer hineinreichende Strahllanze ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in einem Kegel von annähernd 90° innerhalb der Strahlkammer verschwenkbar und auf unterschiedliche Strahlabstande einstellbar angeordnet. Die Verschwenkbewegung der Strahlanze ist des weiteren durch eine Beleuchtung von außen einsehbar beobachtbar, so daß auch Problemstellen individuell behandelt werden können.
Eine weitere zweckmäßige Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, daß der Behalter für die Bevorratung des Strahlmittels mit einer zur Atmosphäre h geöffneten Fremdbeluftung versehen ist. Die Strahlkammer ist mit einem Trichter versehen, der das von der Behandlungsflache abspringende Strahlmittel sammelt und dafür sorgt, daß das Strahlmittel über den Absaugstutzen in die Unterdruck-Ableitung gelangt.
In weiterer Ausgestaltung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung besteht die Strahlkammer aus einer einseitig offenen, einen Sammeltrichter aufweisenden Strahlglocke, deren offene Seite auf die Behandlungsflache dichtend und bei anliegendem Unterdruck auf dieser verschiebbar aufgesetzt angeordnet ist.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der offenen Seite der Strahlglocke eine Ansaugplatte zur Abdichtung einer mit Offnungen versehenen Strahlflache zugeordnet .
Wenn beispielsweise em Drahtgeflecht von Lack- und Rostbeschichtungen befreit werden soll, ist die Ansaugplatte flexibel ausgebildet. Die Ansaugplatte besitzt eine Abdeckschicht aus geschlossenzelligem Schaumgummi. Die offene Seite der Strahlglocke wird auf das Drahtgeflecht aufgesetzt und mit der Ansaugplatte abgedeckt. Bei Anlegen des Unterdruckes legt sich die Abdeckschicht der Ansaugplatte dichtend auf das Drahtgeflecht und den Glockenwanden, so daß die Strahlglocke evakuiert wird. Das Drahtgeflecht ist somit einfach und vorteilhaft zu behandeln.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung sind die auf die Behandlungsflache aufgesetzten Glockenwande mit Dichtelementen versehen, die bei Unterdruckbeaufschlagung den Innenraum der Strahlglocke gegen den äußeren Atmospharendruck sicher abdichten.
Die Dichteiemente bestehen vorzugsweise aus geschlossenzelligem Schaumgummi, Folien, Bürsten, Gummilippen, gefüllten Dichtelementen, Schlauchen aus Latex, Gummi oder Proflldichtungen, die sich den Unebenheiten des Untergrundes leicht anpassen.
Zweckmäßig ist es weiterhin, daß diese Dichtelemente von der Stirnflache der Glockenwand abnehmbar sind, damit bei unterschiedlichen Oberflachenbeschaffenheiten em problemloses Auswechseln möglich ist.
In einem weiteren Merkmal besitzt die auf ebene Behandlungsflachen aufsetzbare Strahlglocke Wände, deren Stirnflachen zueinander eben ausgebildet sind. Für Problembereiche wie Ecken, Kanten oder gekrümmten
Behandlungsflachen sind diese Wände zueinander konvex, konkav oder V-formig ausgebildet oder mit Gelenken versehen, die sich an unterschiedliche Oberflachenbeschaffenheiten leicht anpassen. Dies macht den Einsatz der erfmdungsgemaßen Vorrichtung für Ecken- und Kantenbereiche besonders effektiv.
Eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform der erfmdungsgemaßen Vorrichtung sieht eine geschlossene Strahlkammer vor, die aus einer stationär oder beweglich aufgestellten Haube und einem an die Haube angesetzten, einen Absaugstutzen aufweisenden Sammeltrichter zusammengesetzt ist, und daß in der Anschlußebene zwischen Haube und Trichter ein Strahltisch angeordnet ist. Für die Bearbeitung von Werkstucken aus Kunststoff oder Metall ist _n einem bevorzugten Merkmal dieser Art Strahlkammer der Strahltisch em Drehteller, dessen Antriebsachse in der Trichterachse gefuhrt und mit einem am Absaugstutzen befestigten Antrieb verbunden ist. Es gehört natürlich zu der weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn der Strahltisch em Schwenkteller ist, der um eine in der Anschlußebene liegende Achse schwenkbar ist .
Mit einem derartig drehbar oder schwenkbar ausgebildeten Strahltisch lassen sich spezielle Werkstucke mit komplizierter Oberflachenstruktur und Form schnell und problemlos bearbeiten.
Sofern es die Ablösung der Oberflachenschichten nach Art und Beschaffenheit erforderlich machen, die Strahlmittel mit Chemikalien bzw. Reinigungsflussigkeiten zu benetzen, ist erfmdungsgemaß weiterhin vorgesehen, daß stromabwärts vor der Beschleunigungsstrecke gelegen eine Benetzungsemrichtung für die Strahlmittel in die Unterdruck-Zuleitung eingebunden ist.
Beschleunigungsrohr und Strahllanze sind in bevorzugter Ausgestaltung der erf dungsgemaßen Vorrichtung voneinander losbar ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß Beschleunigungsrohre mit unterschiedlicher Lange und unterschiedlichen Innendurchmessern verwendet werden können, so daß je nach Art des Untergrundes, der Beschichtung und der Strahlmittel die notwendigen Strahlgeschwmdigkeiten dosiert eingestellt werden können.
Strahllanze und Beschleunj gungsrohr können aber auch einstuckig ausgebildet sein. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, daß die Strahllanze für die Lange der Beschleunigungsstrecke ausnutzbar ist und die Baulange verkürzt werden kann. Es müssen dann aber Strahllanzen mit unterschiedlicher Baulange und unterschiedlichem Innendurchmesser zur Verfugung stehen.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der erfmdungsgemaßen Vorrichtung ist die der Behandlungsflache zugewandte Öffnung der Strahllanze mit einer Düse versehen, die auswechselbar ist. Je nach Untergrundbeschaffenheit und Art der Beschichtung bzw. Verschmutzung können unterschiedliche Dusengroßen auf der Strahllanze aufgesetzt werden, so daß die Beladung mit Strahlmittel im Tragluftstrom entsprechend variierbar ist.
Die Strahllanze ist durch eine Öffnung in der Strahlglockenwand gefuhrt, in dieser abgedichtet gehaltert und verschwenkbar gelagert.
Dies kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung durch em in der Öffnung der Strahlkammerwand angeordnetes abgedichtetes Kugelgelenk ebenso wie durch eine die Öffnung umgebende, auf die Vorderwand der Strahlkammer angeflanschte Dichtung, vorzugsweise einen Simmermg, geschehen .
Ein weiteres zweckmäßiges Merkmal sieht vor, daß die Strahllanze mit einem Anschlag versehen ist, der es erlaubt, den Strahlabstand der Strahllanzenoffnung bzw. Strahllanzenduse von der Behandlungsflache zu verandern. Der Anschlag ist mit Vorteil auf der Strahllanze verschieb- und feststellbar angeordnet ist, so daß der erforderliche Strahlabstand exakt eingestellt werden kann .
Zweckmäßig kann es sein, die Strahllanze mit der Hand zu fuhren oder das Werkstuck entsprechend zu drehen. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung ist die Strahlkammer mit einem Sichtbereich, vorzugsweise einem Sichtfenster, versehen, der eine Beobachtung der Bewegung der
Strahllanze und damit des Strahlvorganges im Innenraum der Strahlglocke ermöglicht. Das Sichtfenster befindet sich entweder oberhalb oder unterhalb der Strahllanze.
Zweckmäßig ist es, wenn das Sichtfenster aus Glas oder
Acrylglas besteht.
Alternativ kann natürlich die gesamte Strahlglocke aus durchsichtigem schlagzahen Kunststoff bestehen, so daß e gesondertes Sichtfenster entfallen kann.
Für den Fall, daß eine stationäre Strahlkammer zur Anwendung kommt, besitzt diese eine entsprechende gegen die Atmosphäre abdichtende Beschickungsoffnung .
Geeignete unterdruckerzeugende Aggregate sind Naß- und/oder Trockensauger, Pumpen, Verdichter oder Geblase, die nach einem bevorzugten weiteren Merkmal der Erfindung auf dem Behalter angeordnet und mit diesem direkt in Verbindung steht.
Es ist aber auch möglich, das unterdruckerzeugende Aggregat in die Unterdruck-Ableitung einzubinden, ohne die Erfindung zu verlassen. Zweckmaßigerweise sind der Behalter für die Bevorratung des Strahlmittels und der Behalter für die Ausschleusung des Strahlmittels aus dem Luft-Staub-Strahlmittelgemisch durch den Schutt-Trichter des letzteren voneinander getrennt. Mit einem in der Öffnung dieses Schutt-Trichters angeordneten Schieber, Ventil oder einer Klappe, Blende, Schnecke bzw. Zellradschleuse kann die Öffnung im Schutt- Trichter verschlossen werden, um beide Behalter pneumatisch voneinander zu trennen.
Damit nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung das aus dem Tragluftstrom ausgeschleuste Strahlmittex ohne Verstopfung durch die Schwerkraft in den Behalter für die Bevorratung und von dort in die Unterdruck-Zuleitung gelangt, besitzen die Schutt-Trichter in beiden Behaltern einen Offnungswmkel von 30° bis 120°, vorzugsweise 90°.
Natürlich gehört es auch zu den Merkmalen der erf dungsgemaßen Vorrichtung, wenn beide Behalter em gemeinsames Gehäuse aufweisen, das nur durch den Schutt- Trichter in den Ausschleusungsraum und den Bevorratungsraum getrennt ist.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal beim geschlossenen Kreisbetrieb der erfmdungsgemaßen Vorrichtung ist der Austrittsstutzen am unterdruckerzeugenden Aggregat für die Abluft mit einer Kühl- oder Heizeinrichtung und diese mit der Unterdruck-Zuleitung verbunden. Dadurch kann e nach Art und Beschaffenheit des Untergrundes, der Beschichtung und der Strahlmittel auch eine Temperatureinwirkung bei der Bearbeitung erzielt werden. Mit dem erfmdungsgemaße Verfahren und der Vorrichtung lassen sich Bemalungen, Farbaufspruhungen und Graffiti besonders effektiv beseitigen. 5 Der Wegfall des gesamten Überdruck- bzw. Hochdruckerzeugungssystems für die Druckluft fuhrt zu erheblichen Einsparungen an aufzuwendender Energie.
Das erfmdungsgemaße Verfahren ist außerdem sehr einfach 0 durchzufuhren, weil der Strahlvorgang an der Behandlungsstelle beobachtbar ist. Die Zudosierung des Strahlmittels kann in Abhängigkeit der Beschichtung und des Untergrundes eingestellt werden, so daß auch sehr dünne Beschichtungen ohne Zerstörung des Untergrundes 5 problemlos entfernt werden können.
Diese Feinfuhligkeit des Energieeintrages durch das erfmdungsgemaße Verfahrens ermöglicht es, neben den bereits genannten Anwendungsfallen auch Restaurierungen an ebenen oder gekrümmten Flachen vorzunehmen. Ebenso sind 0 Überzüge aus Kunststoff, Leder oder dichten imprägnierten Textilien mit dem erfindungsgemaßen Verfahren behandelbar.
Die Vorrichtung ist kompakt aufgebaut, bedienungsfreundlich und durch den Einsatz handelsüblicher 5 Komponenten wie beispielsweise einem Naß-Trockensauger äußerst flexibel.
Mit all diesen Merkmalen wird erreicht, daß die erfmdungsgemaße Losung den komplexen Anforderungen an die 0 Entfernung von Beschichtungen auf unterschiedlichen Flachen mit hoher Effektivität, Sicherheit, Wartungsfreundlichkeit, Übersichtlichkeit und Kompaktheit besser gerecht wird.
j.1 Weitere Vorte_le und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 em Funktionsschema des erfmdungsgemaßen
Verfahrens ,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Strahlglocke mit Beschleunigungsrohr und Strahllanze,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Strahlglocke nach Fig. 2,
Fig. 4 die tangentiale Einbindung der
Unterdruck- Zuleitung in den Behalter,
Fig. 5 eine Darstellung der erfmdungsgemaßen Vorrichtung mit geschlossener
Strahlkammer und Benetzungseinπchtung,
Fig. 6 eine Ausfuhrungsvariante gemäß Fig. 5 mit zusätzlicher Heiz- oder Kuhleinrichtung für den Ablauftstrom und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der
Ansaugplatte mit Drahtgeflecht und Strahlglocke. Die Figur 1 zeigt e Funktionsschema des erfmdungsgmaßen Verfahrens zur Entfernung einer Grafflti-Beschichtung 1 mittels troc enem Strahlmittel 2 auf einer ebenen Wandflache 3.
Als Strahlmittel 2 wird Natriumhydrogencarbonat (Backpulver) verwendet.
Mit einem handelsüblichen dreistufigen Naß-Trockensauger 4 wird em Tragluftvolumenstrom 5 mit einer Luftleistung von ca. 230 m3/h erzeugt. Der Saugstutzen 6 des Naß- Trockensaugers 4 ist mit einer Saugleitung 7 verbunden, die über einen Anschluß 8 mittig im Dach 9 eines Behalter 10 einbindet und in diesem ein Unterdruck von ca. 80 mbar erzeugt. Der Behalter 10 ist auf den Behalter 11 für die Bevorratung des Strahlmittels 2 in vertikaler Flucht aufgesetzt. In beiden Behaltern 10 und 11 sind die Behälterboden durch einen konischen Schutt-Trichter 12 bzw. 13 mit einem Offnungswinkel α von jeweils 90° gebildet.
In der Öffnung 14 des Schutt-Trichters 12 befindet sich e Schließorgan 15, in diesem Ausfuhrungsbeispiel ein
Schieber, der den Behalter 10 vom Behälter 11 pneumatisch abschottet . Der Behalter 11 hat eine zur Außenatmosphare hin geöffnete
Fremdbeluftung 16, so daß bei geöffnetem Schieber 15 das
Strahlmittel 2 durch seine Schwerkraft in den darunter befindlichen Schutt-Trichter 13 des Behalters 11 fallen kann . An die Öffnung 17 des Schutt-Trichters 13 ist in vertikaler Flucht eine Dosiereinrichtung 18 mit horizontal liegendem Injektor 19 angeschlossen, der mit der
Unterdruck-Zuleitung 20 verbunden ist. Das Strahlmittel 2 fällt durch seine Schwerkraft über die Dosiereinrichtung 18 in den Injektor 19, wird durch den anliegenden Unterdruck zusätzlich angesaugt und strömt zusammen mit dem Tragluftvolumenstrom als Tragluft-Strahlmittel-Gemisch in der flexiblen Unterdruck-Zuleitung 20 einem starren geradlinig verlaufenden Beschleunigungsrohr 21 zu. Die durch Schwerkraft und Unterdruck zudosierte Menge an Strahlmittel beträgt 0,013% des Tragluftvolumenstromes .
Das Beschleunigungsrohr 21 hat einen Innendurchmesser d2 von 20 mm, die Unterdruck-Zuleitung 20 einen Innendurchmesser dl von 32 mm, so daß eine Querschnittsverringerung von der Unterdruck-Zuleitung 20 zum Beschleunigungsrohr 21 erfolgt. Das Durchmesserverhaltnis d2 : dl betragt für das hier gewählte Beispiel 0,625.
Das Beschleunigungsrohr 21 bildet eine Beschleunigungsstrecke L, in der die Strahlteilchen des Strahlmittels 2 auf eine Strahlgeschwindigkeit von etwa 60 m/s beschleunigt werden. Die Beschleunigungsstrecke L hat für diesen Anwendungsfall eine Lange von 60 cm. Das Beschleunigungsrohr 21 ist mit einer Strahllanze 22 losbar verbunden. Die Strahllanze 22 tragt an ihrer der Behandlungsfläche zugewandten Öffnung 23 eine Düse 24, durch die das Strahlmittel-Tragluftgemisch auf die Behandlungsflache gelenkt wird.
Die Strahllanze 22 fuhrt in eine als Glocke ausgebildete Strahlkammer 25, die die Behandlungsflache auf der Wand gegen die Atmosphäre abschottet.
In der Strahlkammer 25 liegt demzufolge em entsprechender Unterdruck an, der ausreicht, daß die Strafkammer 25 mit ihren Wanden 26 auf der Behandlungsflache angesaugt wird. Die Strahlkammer 25 besitzt einen trichterartigen Absaugstutzen 27, an dem eine flexible Unterdruck- Ableitung 28 angeschlossen ist. Die Unterdruck-Ableitung 28 fuhrt zurück in den Behalter 10 und bindet in diese ein. Damit ist Kreislauf geschlossen.
Das Strahlmittel-Luftgemisch wird durch die Unterdruck- Zuleitung 20 befordert, in der Beschleunigungsstrecke L soweit beschleunigt, daß die Strahlteilchen eine für die schonende Ablösung der Beschichtung ausreichende Energie erhalten, strömt dann durch Strahllanze 22 und wird durch die Düse 24 zielgerichtet auf die Behandlungsflache geschleudert. Das mit Staub und abgelösten Beschichtungsteilchen versetzte Strahlmittel-Luftgemisch strömt anschließend durch die Unterdruck-Ableitung 28 in den Behalter 10 zurück, und wird dort tangential entlang des Behaltermantels 29 in den Abscheider 48 des Behalters 10 eingesaugt. Das beladene kontaminierte Strahlmittel- Luftgemisch wird dadurch in Rotation versetzt. Da die Strahlteilchen des Strahlmittels eine weitaus höhere Masse aufweisen und damit höhere Energie haben, fallen die Strahlteilchen am inneren Behaltermantel 29 herunter und in den Schutt-Trichter 12 und sammeln sich dort. Der dann noch mit feinsten Staub- oder Beschichtungsteilchen kontaminierte Tragluftvolumenstrom wird durch die Saugleitung 7 angesaugt. Staub und Beschichtungsteilchen werden im Naß-Trockensauger abgeschieden und der gereinigte Tragluftvolumenstrom in den Kreislauf zurückgeführt. Für den Fall, daß die Strahlkammer 25 umgesetzt werden muß oder die Unterdruck-Zuleitung 20 und/oder die Unterdruck- Ableitung 28 verstopfen, sind beide Leitungen unter Umgehung der Strahlkammer 25 durch eine Leitung 30 kurzgeschlossen. Die Leitung 30 ist dazu an ihren E bmdungsstellen mit Absperrventilen 31 versehen. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Stahlkammer 25. Die glockenförmige Kammer 25 b3steht aus einem schlagzahem Kunststoff, beispielsweise Polyamid.
Die Stirnseiten ihrer Wände 26 sind mit Dichtelementen 39 aus geschlossenzelligem Schaumstoff versehen, die sich bei Anlegen eines Unterdruckes dicht an die Wand anpressen, so daß sich im Innenraum 32 der Strahlkammer 25 em entsprechender Unterdruck einstellt.
In der Vorderwand 33 der Stahlkammer 25 ist eine Öffnung 34 eingearbeitet, durch die die Strahllanze 22 mit aufgesetzter Düse 24 abgedichtet hindurchgefuhrt ist. Die Strahllanze 22 ist von einer Dichtung 35 umschlossen, die ihrerseits die Öffnung 34 umgrenzende Vorderwand 33 umschließt. Die Dichtung 35 ist so elastisch, daß der Strahllanze 22 zusammen mit dem Beschleunigungsrohr 21 eine begrenzte kegelförmige Pendelbewegung innerhalb des Innenraumes 32 der Strahlglocke 25 erteilt werden kann, ohne das Vakuum im Innenraum der Strahlglocke 25 zu brechen (s. Fig. 3) . Der Offnungswmkel γ des Kegels betragt etwa 90°. Die H - und herbewegung der Strahllanze 22 innerhalb der Strahlglocke 25 ist durch e Sichtfenster 36 beobachtbar. Das Sichtfenster 36 befindet sich über der Durchfuhrungsoffnung 34 der Strahllanze 22 in der Vorderwand 33 der Strahlkammer 25 und besteht aus Glas.
Damit die Strahlkammer 25 von einer Behandlungsstelle zu einer anderen 3ehandlungsstelle umgesetzt werden kann, ist in der Wand 26 em Beluftungsventil 37 angeordnet, durch das bei kurzgeschlossener Zuleitung 20 und Ableitung 28 die Strahlkammer 25 beluftbar ist. Auf die Strah.lanze 22 ist em Anschlag 38 aufgeschoben und arretiert, mit der der Abstand a der Strahllanze 22 incl. Düse 24 von αer Behandlungsflache einstellbar ist. Je nach Untergrundbeschaffenheit, der Art der zu entfernenden Beschichtung laßt sich somit der Strahlabstand a genau einstellen.
Fig. 4 zeigt die tangentiale Einbindung der Unterdruck- Ableitung 28 in den Innenraum des Behalters 10.
In der Fig. 5 ist eine stationäre Variante der erfmdungsgemaßen Vorrichtung gezeigt. Das Beschleunigungsrohr 21 und die Strahllanze 22 ist hierbei einstuckig ausgebildet. Die Strahlkammer 25 ist auf einem Tisch 40 montiert und besteht aus einer halbkugelformigen Haube 41 und einer an der Haube 41 angesetzten Sammeltrichter 42. In der Anschlußebene B-B von Haube 41 und Sammeltrichter 42 befindet sich em Strahltisch 43 in Form eines Drehtellers. Die Antriebsachse C-C des Strahltisches 43 ist in der Trichterachse D-D gefuhrt, durchstoßt den Sammeltrichter 42 und ist außenseitig am Sammeltrichter mit einem Antrieb 44, beispielsweise einem Elektromotor verbunden. Am Sammeltrichter 42 befindet sich senkrecht zur Trichterachse D-D em Absaugstutzen 45, an dem die Unterdruck-Ableitung 28 angeschlossen ist. Die Unterdruck-Ableitung 28 ist mit dem Aggregat 4 verbunden, das auf dem Kopf des Behalters 10 befestigt ist. In die Unterduck-Zuleitung 20 ist vor dem Beschleunigungsrohr 21 stromabwärts gelegen eine Benetzungsemrichtung 46 eingebunden, die eine Remigungsflussigkeit auf das Strahlmittel αibt. Fig. 6 stellt eine weitere stationäre Variante der erfmdungsgemaßen Vorrichtung dar. Die Strahlkammer 25 besitzt hier einen schwenkbaren Strahltisch 43, dessen Schwenkachse in der Anschlußebene B-B gelegen ist. Angetrieben ist der Strahltisch durch einen im Sammeltrichter 42 angeordneten Antrieb 44, der die Drehbewegung des Motors in eine Pendelbewegung umsetzt. Gegenüber der Variante nach Fig. 5 wird die Abluft des Aggregates 4 über eine Heiz- bzw. Kuhlemrichtung 47 der Unterdruck-Zuleitung 20 zurückgeführt.
In Fig. 7 ist eine flexible Ansaugplatte 49 gezeigt, die eine mit Offnungen 52 versehene Flache 51 (Drahtgeflecht) gegenüber der Strahlglocke 25 abdeckt. Die Ansaugplatte 49 ist mit einer Abdichtschicht 50 versehen, die durch den angelegten Unterdruck in der Strahlglocke 25 gegen die Wände der Strahlglocke abdichtet. Das Drahtgeflecht kann dann problemlos mit Strahlmittel beaufschlagt werden.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
Beschichtung 1
Strahlmittel 2
Wandflache 3
Naß-Trockensauger 4 Tragluftvolumenstrom 5
Saugstutzen 6
Saugleitung 7
Anschluß 8
Dach von 10 9 Behalter 10
Behalter für Bevorratung 11
Schutt-Trichter von 10 12
Schutt-Trichter von 11 13
Öffnung in 12 14 Schließorgan/Schieber in 14 15
Fremdbeluftung 16
Öffnung in 13 17
Dosiereinrichtung 18
Injektor 19 Unterdruck-Zufuhrung 20
Beschleunigungsrohr 21
Strahllanze 22 Öffnung in der Strahllanze 23
Düse 24 Strahlkammer 25
Wände von 25 26
Absaugstutzen 27
Unterdruck-Ableitung 28
Behaltermantel von 10 29 Kurzschlußleitung 30 Absperrventil 31 Innenraum von 25 32
Vorderwand von 25 33
Öffnung in 33 34
Dichtung 35
Sichtfenster 36 Beluftungsventil 37
Anschlag 38
Dichtelemente 39
Tisch 40
Haube 41 Sammeltrichter 42
Strahltisch 43
Antrieb 44
Ansaugstutzen 45
Benetzungsemπchtung 46 Heiz-oder Kuhlemrichtung 47
Abscheider 48
Ansaugplatte 49
Beschichtung von 49 50
Drahtgeflecht 51 Offnungen von 51 52
Anschlußebene B-B
Antriebsachse C-C
Trichterachse D-D
Strahlabstand a Beschleunigungsstrecke L
Innendurchmesser der Schlauchzuleitung dl Innendurchmesser des Beschleunigungsrohrs d2
Offnungswinkel der Schutt-Trichter α
Winkel der Pendelbewegung γ

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bearbeiten, insbesondere Reinigen, abrasiven Abtragen oder Abtrennen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächlichen Verunreinigungen auf Teilen bzw. Werkstucken oder Flachen aus Stein, Beton, Holz, Metall, Kunststoff, Glas, Keramik oder Papier, bei dem ein Strahlmittel durch Schwerkraft aus einem Bevorratungsbehalter in einen innerhalb eines aus Zu- und Ableitungen gebildeten Schlauchleitungssystems geführten Tragluftstrom eingebracht, mittels Unterdruck durch diesen befordert, und gegen die zu behandelnde Flache in einer Strahlkammer durch eine Strahllanze geschleudert, von dort in den Tragluftstrom so zuruckbefordert wird, daß das Strahlmittel im Kreislauf gefahren wird, wobei die Beschleunigung des Strahlmittels im wesentlichen durch den an der Strahlkammer anliegenden Unterdruck und durch Erhöhung der Strahlgeschwmdigkeit in einer Beschleunigungsstrecke mittels Durchmesserverringerung von der Zuleitung auf die Beschleunigungsstrecke erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der der Unterdruck im Kreislauf auf 50 bis 300 mbar eingestellt, das Strahlmittel dem Tragluftvolumenstrom in einer auf den
Tragluftvolumenstrom bezogenen Menge von 0,01 bis 25,0% durch Schwerkraft und/oder Unterdruck mit oder ohne Re igungsflussigkeit zudosiert, das Strahlmittel-Luftgemisch vor seinem Eintritt in die Strahllanze auf eine Strahlgeschwmdigkeit von etwa 20 bis 80 m/s geradlinig beschleunigt, sodann mit einer sich rhythmisch wiederholenden Hin- und Herbewegung über die Behandlungsflache hinweg unter Beobachtung gerichtet oder die Behandlungsflache im Strahlmittel-Luftgemisch Rotation versetzt und/oder verschwenkt wird, das Strahlmittel-Lu tgemisch zusammen mit dem aogelosten Staub, Schmutz oder den Abtragungen durch den erzeugten Unterdruck abgesaugt und derart in Rotation versetzt wird, daß das Strahlmittel aufgrund seiner höheren Masse aus dem Kontammation-Strahlmittel-Luftgemisch ausscheidet, gesammelt, ggf. getrocknet und durch Schwerkraft und/oder Unterdruck dem Tragluftvolumenstrom erneut zudosiert und das verbleibende Kontammation-Luftgemisch einer Feinreinigung im Naß- und/oder Trockensauger unterworfen wird, und daß Frischluft und/oder wahlweise die abgetrennte Luft alsdann gekühlt oder aufgeheizt dem Unterdruck-Kreislauf erneut zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Beschleunigung in einer geradlinig verlaufenden Beschleunigungsstrecke innerhalb der Unterduck-Zuleitung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschleunigung der Strahlmittel durch eine Durchmesserverringerung des Beschleunigungsrohres auf das 0,1 bis 0,9fache des Durchmessers (dl) der Unterdruck- Zuleitung (20) über eine Lange des 5 bis 50fachen Innendurchmessers (d2) der durchmesserverringerten Unterdruck-Zuleitung (20) eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Strahlgeschwindigkeit der Strahlmittel bei konstantem Volumenstrom aus Luft und Strahlmittel durch Veränderung der Durchmesserverhaltnisses (d2:dl) und/oder der Lange (L) der Beschleunigungsstrecke und/oder des Strahlabstandes (a) der Strahllanze (22) mit der Düse (24) von der Behandlungsflache und der Rotationsgeschwindigkeit der Behandlungsflache gesteuert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der
Strahlabstand (a) etwa das 0,1 bis l,0fache des Innendurchmessers (d2) des Beschleunigungsrohres betragt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschleunigung vor Eintritt in die Strahlkammer m einem eine Beschleunigungsstrecke (L) bildenden Beschleunigungsrohr durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Beschleunigungsstrecke (L) bis in die Strahlkammer hineinreicht .
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hm- und Herbewegu-g des Strahlmittel-Luftgemisches mittels einer Pendel- und/oder Schwenkbewegung der Strahllanze durchgeführt w_rd.
10. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Strahlkammer auf die zu bearbeitende Flache dichtend aufgesetzt, durch den Unterdruck evakuiert und nach Bearbeitung von der behandelten Flache zu einer unbehandelten Flache verschoben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Verschiebebewegung bei anliegendem Unterdruck durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Verschiebebewegung bei kurzgeschlossenem Kreislauf (K) unter Atmospharendruck durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur
Unterdruckerzeugung im offenen Kreislauf (K) Naß- und/oder Trockensauger, Pumpen, Verdichter oder Geblase verwendet werden .
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß em
Tragluftvolumenstrom von etwa 150 bis 400 m3/h, vorzugsweise 230 m3/h, eingestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die unterdruckerzeugenden Aggregate em- oder mehrstufig ausgelegt sind.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Zudosierung des Strahlmittels in den Tragluftvolumenstrom auf vorzugsweise 0,013% des Tragluftvolumenstromes eingestellt wird.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Strahlmittel Natriumhydrogencarbonat , Kunststoffteilchen, vorzugsweise Duroplastteilchen, Asche, zerkleinerte feinkörnige Schlacke, Korund, Quarz, metallische Teilchen, Glasperlen, pflanzliche/organische Teilchen oder deren Gemische verwendet werden.
18. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem an seinem unteren Ende konisch als Schutt-Trichter (13) mit Auslaufoffnung (14) ausgebildeten Behalter (11) für die Bevorratung eines fein- und/oder grobkörnigen Strahlmittels, das durch seine Schwerkraft in die Auslaßoffnung des Schutt-Trichters gelangt, welche an eine flexible Zuleitung (20) zum Transport des Strahlmittels in eine mit einem Unterdruck erzeugenden Aggregat (4) evakuierbare, die Teile oder Flachen aufnehmende Strahlkammer (25) angeschlossen ist, die ihrerseits mit einer Unterdruck-Ableitung (28) verbunden ist, wobei durch eine Öffnung (34) in der Strahlkammer (25) eine an die Unterdruck-Zuleitung (20) angeschlossene, eine Düse (24) tragende Strahllanze (22) gefuhrt ist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale,
a) die Unterdruck-Zuleitung (20) ist mit einem, eine Beschleunigungsstrecke (L) bildenden geradlinig verlaufenden Beschleunigungsrohr (21) verbunden, das der Strahllanze (22) vorgeordnet ist und das gegenüber der Zuleitung eine Durchmesserverringerung aufweist;
b) die an die Auslaßöffnung (14) des Schutt- Trichters (13) des Behalters (11) angeschlossene Unterdruck-Zuleitung (20) ist mit einer Dosiereinrichtung (18) und/oder einem Injektor (19) für die Dosierung des Strahlmittels in den Kreislauf versehen;
c) die Unterdruck-Ableitung (28) ist mit mindestens einem auf dem Schutt-Trichter (13) des Behälters (11) angeordneten weiteren Behälter (10) verbunden, der seinerseits einen konisch ausgebildeten Schutt-Trichter (12) aufweist und mit dem unterdruckerzeugenden Aggregat (4) in Verbindung steht, wobei die Unterdruck-Ableitung (28) tangential durch den Behaltermantel (29) in einen im Kopf des Behalters (10) angeordneten Abscheider (48) einbindet,
d) in die Unterdruck-Zuleitung ist stromabwärts gelegen eine em- und auskoppelbare Benetzungsemrichtung (46) für die Benetzung des Strahlmittels mit Remigungsflussigkeit eingebunden .
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das
Beschleunigungsrohr (21) sich geradlinig über eine Lange
(L) des 5 bis 50fachen Innendurchmessers (dl) der Unterdruck-Zuleitung (20) erstreckt, wobei das Beschleunigungsrohr (21) einen Innendurchmesser (d2) aufweist, der das 0,1 bis 0,9fache des Innendurchmessers
(dl) der Unterdruck-Zuleitung (20) betragt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das geradlinige Beschleunigungsrohr (21) direkt an die Dosiereinrichtung (18) und/oder den Injektor (19) angeschlossen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das
Beschleunigungsrohr (21) als em ausziehbares Teleskoprohr ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahllanze (22) am Beschleunigungsrohr (21) lösbar und auswechselbar befestigt ist.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die in die Strahlkammer (25) hineinreichende Strahllanze (22) in der Öffnung (34) der Strahlkammerwand (26) in einem Kegel von annähernd 90° verschwenkbar und auf unterschiedliche Strahlabstande (a) einstellbar angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Unterdruck-Zuleitung (20) und Unterdruck-Ableitung (28) durch eine absperrbare Kurzschlußleitung (30) unter Umgehung der Strahlkammer (25) miteinander verbunden sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das
Innere der Strahlkammer (25) durch eine Beleuchtung (53) von außen einsehbar ausgebildet ist und ein Beluftungsventil (37) aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der
Behalter (11) mit einer zur Atmosphäre hm geöffneten Fremdbeluftung (16) versehen ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der weitere Behalter (10) durch ein in der Auslaßoffnung (14) des Schutt-Trichters (12) angeordnetes Schließorgan (15) vom Behalter (11) absperr- und offnungsbar ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der
Austrittsstutzen ( ) des Aggregates (4) für die Abluft über eine Kühl- oder Heizeinrichtung (47) mit der Unterdruck-Zuleitung (20) zu- und abschaltbar verbunden
29. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahlkammer (25) mit einem Sammeltrichter (27) versehen ist, an dem ein Absaugstutzen zum Anschluß der Unterdruck- Ableitung (28) angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 17 und 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Strahlkammer (25) aus einer einseitig offenen Strahlglocke besteht, deren offenen Seite auf die Behandlungsfläche dichtend und bei anliegendem Unterdruck verfahrbar aufgesetzt angeordnet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 18, 29 und 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der offenen Seite der Strahlglocke eine Ansaugplatte (49) zur Abdichtung gegen eine mit Offnungen (52) versehene Fläche (51), beispielsweise Drahtgeflecht, zugeordnet ist, wobei die Ansaugplatte die Offnungen der zu behandelnden Flache abdeckt.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ansaugplatte (49) flexibel ausgebildet ist und eine Abdichtschicht (50) aus geschlossenzelligem Schaumgummi aufweist .
33. Vorrichtung nach Anspruch 30 bis 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die auf die Behandlungsstelle aufgesetzten Glockenwande (26) mit Dichtelementen (39) versehen sind.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Dichtelemente (39) aus geschlossenzelligem Schaumgummi, Folien, Bürsten, Gummilippen, gefüllten Dichtelementen, Schlauchen aus Latex, Gummi oder Proflldichtungen bestehen.
35. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahlglocke (25) Wände besitzt, deren Stirnflachen zueinander eben ausgebildet sind.
36. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis ?5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die auf gekrümmt oder eckig ausgebildeten Behandlungsflachen aufsetzbare Strahlglocke (25) Wände (26) besitzt, die zueinander konvex, konkav oder V-formig ausgebildet sind oder Gelenke aufweist, die an unterschiedliche Oberflachenbeschaffenheit anpaßbar sind.
37. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahlkammer (25) geschlossen ausgebildet und aus einer stationär aufgestellten Haube (41) und einem an die Haube (41) angesetzten, einen Absaugstutzen aufweisenden Sammeltrichter (42) zusammengesetzt ist, und daß in der Anschlußebene (B-B) zwischen Haube (41) und Trichter (42) ein Strahltisch (43) angeordnet ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 37, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Strahltisch (43) em Drehteller ist, dessen Antriebsachse (C-C) in der Trichterachse (D-D) angeordnet und mit einem am Sammeltrichter (42) befestigten Antrieb verbunden ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 37, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Strahltisch (43) em Schwenkteller ist, der um eine in der Anschlußebene (B-B) liegende Achse schwenkbar ist.
40. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 39, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Strahlkammer (25) mit einem Sichtfenster (36) aus Glas oder Acrylglas versehen ist, das über oder unter der Strahllanze (22) in der Vorderwand (33) angeordnet ist.
41. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 40, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahlkammer (25) mit mindestens einer Beschickungsoffnung (44) versehen ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahlkammer (25) aus schlagzahem Kunststoff, vorzugsweise Polyamid oder Polypropylen, besteht.
43. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 42, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahllanze (22) und das Beschleunigungsrohr (21) einstuckig ausgebildet sind.
44. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 43, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahllanze (22) mit einer auswechselbaren Düse (24) versehen ist.
45. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 44, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Strahllanze (22) mit einem verstellbaren Anschlag (38) versehen ist.
46. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 45, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahllanze (22) mit einem abgedichteten Kugelgelenk in der Öffnung (34) der Vorderwand (33) der Strahlkammer (25) angeordnet ist.
47. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 45, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Strahllanze (22) m der Öffnung (34) der Vorderwand (33) der Strahlkammer durch eine Dichtung (35) hmdurchfuhrbar gehalten ist.
48. Vorrichtung nach Anspruch 47, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Dichtung (35) em Simmermg ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 47, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtung (35) an die Vorderwand (33) angeflanscht ist
50. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das unterdruckerzeugende Aggregat (4) e Naß- und/oder Trockensauger, eine Pumpe, em Verdichter oder Geblase
51. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das unterdruckerzeugende Aggregat (4) über eine Saugleitung (7) mit dem Behalter (10) in Verbindung steht.
52. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das unterdruckerzeugende Aggregat (4) auf dem Behalter (10) angeordnet und direkt mit diesem in Verbindung steht.
53. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß das unterdruckerzeugende Aggregat (4) in die Unterdruck- Ableitung (28) eingebunden ist.
54. Vorichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das
Schließorgan (15) em Schieber, em Ventil, eine Klappe, Blende, Schnecke oder Zellradschleuse ist.
55. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 54, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die
Schutt-Trichter (12;13) in den Behaltern (10;11) einen Off nungswmkel (α) von 60 bis 120° aufweisen.
56. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 18 bis 55, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Behalter (10;11) em gemeinsames Gehäuse besitzen.
57. Verwendung von Natriumhydrogencarbonat, Duroplastteilcnen, Asche, zerkleinerte feinkornige Schlacke, Korund, Quarz, metallische Teilchen, Glasperlen, pflanzliche/organische Teilchen oder deren Gemische zur Entfernung von Bemalungen, Farbaufspruhungen, Graffiti oder sonstigen Verschmutzungen.
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